Совместное научно-производственное предприятие «Промэкс» Особенности построения и рекомендации по применению иутк «Гранит-микро». Часть Организация информационных обменов между пу и кп. Редакция 1, 20 (стр. 9 из 17)
6. Работа по аналоговой радио ТЛС.
6.1. Каналообразующей аппаратурой для таких ТЛС являются радиостанции типа Эстакада, Маяк, Лен и т.п. Для сопряжения с ИУТК «Гранит-микро» используются цепи:
-«тангента», по которой от ИУТК в радиостанцию подается запрос на передачу информации,
-«модуляционный вход» для подачи в радиостанцию передаваемых сигналов,
-«телефон» для съема демодулированных (принимаемых) сигналов,
-«земля» - общая шина для всех сигналов.
Указанные цепи радиостанции должны быть доступными для монтажа связей с ИУТК «Гранит-микро».
6.2. Информационный обмен с радиостанцией проводится частотно модулированными сигналами, аналогичными указанным для уплотненных ТЛС.
6.3. Все сигналы, поступающие в радиостанцию и принимаемые от радиостанции, гальванически изолированы от узлов ИУТК «Гранит-микро».
6.4. Уровни передаваемых в радиостанцию сигналов, эквивалентные сопротивления цепей передачи и приема сигналов в ИУТК «Гранит-микро» выбираются так, чтобы практически не изменять штатные режимы работы радиостанции.
6.5. ИУТК «Гранит-микро» не влияет на условия радиовидимости, выходную мощность радиопередатчика, чувствительность радиоприемника и, следовательно, на дальность действия радиостанции.
6.6. Условия использования радиостанции не изменяются при ее сопряжении с ИУТК «Гранит-микро».
6.7. При использовании одной частоты (термин принимается условно, фактически для информационного обмена выделяется один телефонный канал связи) для сопряжения центральной радиостанции, установленной на ПУ, с одной или несколькими периферийными радиостанциями, установленными на КП, сопрягаемые ПОИ переводятся в режим работы магистрального канала связи.
Напомним особенности указанного режима работы:
-любой КП передает информацию только после получения от ПУ команды «опрос (данного) КП». Программное обеспечение SCADA ОИК «Гранит-микро» позволяет устанавливать различную периодичность опроса КП – наиболее важные устройства могут опрашиваться чаще. Естественно, что более частые опросы одних КП приводят к более редкому опросу других,
-в ответ от устройства КП в ПУ передается только одно информационное сообщение
(сообщение выбирается с учетом установленных приоритетов видов информации) либо сообщение с признаком «нет информации». Отсутствие активного ответа от выбранного КП идентифицируется ПУ как признак неисправности канала связи или КП,
-для получения следующего информационного сообщения ранее выбранного КП от ПУ должна поступить очередная команда «опрос КП». В соответствии с установленным режимом работы число последовательно подаваемых одному устройству КП команд «опрос» может быть ограничено,
-при необходимости получения от КП информации определенного вида – данных ТС, ТТ, ТИ, до передачи команды «опрос КП» от ПУ предварительно должна быть передана команда «вызов ТС (ТТ, ТИ)» с адресом выбранного КП,
-так как периодическая передача от ПУ и КП меандров для синхронизации генераторов тактовых импульсов передатчика и приемника в паузах между рабочими циклами невозможна, любое информационное сообщение от ПУ и КП предваряется передачей меандра, длина которого определяется принятым коэффициентом инерционности.
Организация информационных обменов между ПУ и КП должна также учитывать предельно допустимое время перевода передатчика радиостанции в активное состояние. Указанное требование важно учитывать, если для радиостанции устанавливается коэффициент активной работы передатчика, меньший 0,5. Наиболее нагруженным является передатчик ПУ, через который последовательно передаются команды «опрос КП». Если предположить, что все или большая часть КП в ответ на короткие команды «опрос» передадут ответные аналогичные по длине сообщения «нет информации», коэффициент активной работы передатчика ПУ окажется равным 0,5. Если разрешенный коэффициент для передатчика радиостанции меньше, при адаптации программного обеспечения ПУ необходимо увеличивать паузы между смежными циклами передачи команды «опрос».
При адаптации модулей передачи и приема информации (КАМ) следует вводить задержку между подачей в радиостанцию запроса («тангента») и передачей информации. Указанная задержка зависит от типа радиостанции и может колебаться от нескольких до сотен миллисекунд.
Рассмотрим реальное быстродействие ИУТК при работе по радиоканалу связи для следующего примера.
Число КП, подключенных к одному ПУ с помощью одного радиоканала, равно 20.
Принята вероятность 0,9 поступления от выбранного КП в ответ на команду «опрос» информационного сообщения (соответствует достаточно жестким условиям работы системы).
Скорость передачи информации – 200 Бод.
Усредненная длина одного информационного сообщения от КП равна 160 бит (20 байт).
Установленная пауза между смежными передачами от ПУ и КП равна трем байтам.
Установленная длина меандров, предваряющих передачу любого сообщения, равна двум байтам.
Для указанных условий ниже приведена таблица - структура одного цикла информационного обмена.
| Передача от ПУ меандра - два байта | Передача от ПУ команды «опрос КП» -шесть байт | Пауза между передачей данных от ПУ и КП – три байта | Передача от КП меандра – два байта | Передача от КП информационного сообщения – 20 байт | Пауза между передачей сообщения от КП и ПУ – три байта | Передача меандра от ПУ – два байта | Передача от ПУ «квитанции» - подтверждения неискаженного приема сообщения от КП – шесть байт |
Видно, что суммарная длина всех сообщений одного информационного цикла равна 2+6+3+2+20+3+2+6= 44 байт.
Аналогично рассмотрим структуру информационного обмена при передаче от КП сообщения «нет информации»
| Передача от ПУ меандра - два байта | Передача от ПУ команды «опрос КП» -шесть байт | Пауза между передачей данных от ПУ и КП – три байта | Передача от КП меандра – два байта | Передача от КП сообщения «нет информации» - шесть байт |
Суммарная длина сообщений рассмотренного режима равна 2+6+3+2+6 = 19 байт.
При заданных выше условиях суммарная длина сообщений при информационном обмене ПУ с двадцатью КП составит:
20 · (0,9· 44 + 0,1·19) · 8 = 6640 бит.
При скорости передачи 200 Бод примерное время цикла опроса 20 КП (при установлении для всех КП равного приоритета) составит 6640:200 = 33,2 сек
7. Работа по цифровой радио ТЛС.
Цифровая радио ТЛС образуется с помощью радиостанций с введенным в ее состав цифровым радиомодемом.
Для примера приводим параметры некоторых радиомодемов по данным Internet
 Приемопередающий модуль DM-3473 |
Представляет собой малогабаритный встраиваемый узкополосный приемопередатчик, предназначенный для использования в составе изделий других компаний. Один из самых малогабаритных приемопередатчиков в своем классе. Удовлетворяет требованиям Федеральной комиссии по связи США, индустриальным стандартам Канады и Европейского института телекоммуникационных стандартов, включая ETSI 300.320. Имеет шаг сетки радиочастот, позволяющий более эффективно использовать радиочастотный ресурс. Длина и ширина соответствуют размерам пластиковой карты.
Краткая характеристика:
- Уменьшенный шаг сетки радиочастот
- Оптимизирован для передачи данных:
- малая групповая задержка
- синтезатор с малым временем атаки
- минимальный шум на боковой полосе частот
- Малые габаритные размеры
- Высокая стойкость к воздействиям внешней среды
| Модель | DM-3473 |
| Общие характеристики | |
| Диапазон частот | 403-434, 450-470 МГц |
| Шаг сетки частот | 12,5 или 25 кГц |
| Ток нагрузки: | |
| Передача при 13,3 В | 1500 мА (макс.) |
| Прием при 13,3 В | 60 мA (макс.) |
| Рабочее напряжение | 6-9 В |
| Рабочая температура | -30 град. C до +60 град. C |
| Габаритные размеры | 7,19 (Ш) x 4,45 (Г) x 1,14 (В) см |
| Масса | 36 г |
| Приемник | |
| Стабильность частоты | 1,5 ppm |
| Чувствительность | -116 дБм |
| Полоса пропускания без подстройки | 30 МГц |
| Избирательность | 60 дБ @ 25 кГц, 50 дБ @ 12,5 кГц |
| Время атаки приемника | 7 мс |
| Передатчик | |
| Полоса пропускания без подстройки | 30 МГц |
| Выходная мощность при напряжении 13,6 В | 2 Вт |
| Рабочий цикл | 50% @ 2 Вт, 30 с макс. время передачи |
| Стабильность частоты | 1,5 ppm |
| Время атаки передатчика | <7 мс |
| Радиомодем T-Base (T-Base/R и T-Base/HA) |
Асинхронный радиомодем T-Base (T-Base/R) представляет собой "прозрачное" устройство реального времени. Для обмена данными не требуется специального протокола обмена, данные передаются в радиоканал в той последовательности, в которой были приняты радиомодемом от контроллера или компьютера по интерфейсу RS-232 без искажений и дополнительной обработки.Предназначен для построения современных радиосетей сбора данных и удаленного управления стационарными объектами совместно с радиомодемами T-96SR и семейства RNet в качестве полудуплексной/дуплексной базовой станции или дуплексного ретранслятора. Имеет встроенный специализированный приемник и передатчик с малым временем доступа к радиоканалу. Обеспечивает обмен данными на скоростях 19200, 9600 или 4800 бит/с. Поддерживает работу основных промышленных протоколов, включая ModBus. Имеет встроенную функцию удаленной диагностики.